物理第二章 相互作用 第4講 受力分析 共點力的平衡

第講受力分析共同力的平衡知識梳理知識梳理一、受力分析一、受力分析1.受力分析的步驟受力分析的步驟(1)明確研究對象研究對象即確定分析受力的物體。(2)隔離物體分析將研究對象從周圍物體中隔離隔離出來,進而分析周圍有哪些物體對它施加了力的作用。(3)畫出受力示意圖邊分析邊將力一一畫在受力示意圖上,準確標出力的方向力的方向。(4)檢查畫出的每一個力能否找出它的施力物體施力物體,檢查分析結(jié)果能否使研究對象處于題目所給的運動狀態(tài),否則,必然出現(xiàn)了漏力、添力或錯力現(xiàn)象。2.受力分析的一般順序受力分析的一般順序場力(重力重力、電場力、磁場力);接觸力(彈力、摩擦力彈力、摩擦力)。二、共點力作用下物體的平衡二、共點力作用下物體的平衡1.平衡狀態(tài)平衡狀態(tài):物體處于靜止靜止或勻速直線運動勻速直線運動狀態(tài)。2.共點力的平衡條件共點力的平衡條件:F合=0或者00 xyFF 。 。3.平衡條件的推論平衡條件的推論二力平衡如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小相等,方向相反,為一對平衡力三力平衡如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等相等、方向相反相反多力平衡如果物體受多個力作用處于平衡狀態(tài),其中任何一個力與其余力的合力大小相等相等,方向相反相反1.(多選)如圖所示,水平地面上的物體A,在斜向上的拉力F的作用下沿粗糙地面向右運動,則下列說法中正確的是()A.物體A可能只受到兩個力的作用B.物體A可能只受到三個力的作用C.物體A可能受到四個力的作用D.物體A一定受到了四個力的作用AC答案答案AC當Fsin=mg時,物體A與地面之間無彈力,摩擦力也就不存在了,此時物體A只受到兩個力的作用;當FsinF2B.F1=F2C.F1F2D.無法確定B答案答案B如圖所示,分析B球的受力情況,B球受到重力、彈簧的彈力和繩的拉力,由相似三角形比例關(guān)系和OA=OB知,繩的拉力等于B球的重力,所以F1=F2=G。2-3如圖所示,在傾角為的粗糙斜面上,有一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上,已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,且tan,若物體恰好不下滑,則推力F為多大?若物體恰好不上滑,則推力F為多大?(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)答案答案見解析解析解析因為m2,如圖所示,若三角形木塊和兩物體都是靜止的,則粗糙水平面對三角形木塊()A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能確定,因m1、m2、1、2的數(shù)值均未給出D.以上結(jié)論都不對D答案答案D(整體法)由于三角形木塊和斜面上的兩物體都靜止,可以把它們看成一個整體,如圖所示,豎直方向受到重力(m1+m2+M)g和支持力FN的作用處于平衡狀態(tài),水平方向無任何滑動趨勢,因此不受地面的摩擦力作用。2-5如圖,兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為()A.B.mC.mD.2m2m32C答案答案C由于物塊通過掛鉤懸掛在線上,細線穿過圓環(huán)且所有摩擦都不計,可知線上各處張力都等于小球重力mg。如圖所示,由對稱性可知a、b位于同一水平線上,物塊處于圓心O點正上方,則1=2,3=4,1=5。因圓弧對輕環(huán)的彈力沿圓弧半徑方向,且輕環(huán)重力不計,由平衡條件知環(huán)兩側(cè)細線關(guān)于圓弧半徑對稱,即5=6,由幾何關(guān)系得1=2=5=6=30,3=4=60。再由物塊與掛鉤的受力平衡有mgcos60+mgcos60=Mg,故有M=m,C正確。